Python3调用Windows API实现后台窗口与桌面截图保存

环境配置与依赖安装

首先需配置Python运行环境及相关依赖库。建议使用Python 3.7.1版本，并通过pip安装指定版本的第三方库：pywin32版本为224，numpy版本为1.15.3，opencv-python版本为3.4.2.16，opencv-contrib-python版本为3.4.2.16，以及Pillow-PIL版本为0.1.dev0。确保这些库正确安装是后续代码运行的基础。

#版本python 3.7.1
pip install pywin32==224
pip install numpy==1.15.3
pip install opencv-python==3.4.2.16
pip install opencv-contrib-python==3.4.2.16
pip install Pillow-PIL==0.1.dev0

后台窗口截图实现

针对后台窗口进行截图时，需确保目标窗口未被最小化。代码首先通过win32gui.FindWindow函数查找指定类名（如NotePad）的窗口句柄，可使用Visual Studio的SPY++工具辅助获取准确的窗口类名。接着调用GetWindowRect获取窗口矩形区域坐标，计算宽度和高度。随后通过GetWindowDC获取窗口设备上下文，并创建兼容的设备描述表和内存位图对象。利用BitBlt函数将窗口图像复制到内存位图中。若需区分保存整个窗口或仅客户区，可调整相关参数。最后，将内存中的图像数据转换为OpenCV支持的格式，调整颜色空间从BGRA至RGB，并通过cv2.imwrite保存为JPEG文件，同时使用cv2.imshow显示结果以验证截图效果。

#对后台窗口截图
import win32gui, win32ui, win32con
from ctypes import windll
from PIL import Image
import cv2
import numpy

#获取后台窗口的句柄，注意后台窗口不能最小化
hWnd = win32gui.FindWindow("NotePad",None) #窗口的类名可以用Visual Studio的SPY++工具获取
#获取句柄窗口的大小信息
left, top, right, bot = win32gui.GetWindowRect(hWnd)
width = right - left
height = bot - top
#返回句柄窗口的设备环境，覆盖整个窗口，包括非客户区，标题栏，菜单，边框
hWndDC = win32gui.GetWindowDC(hWnd)
#创建设备描述表
mfcDC = win32ui.CreateDCFromHandle(hWndDC)
#创建内存设备描述表
saveDC = mfcDC.CreateCompatibleDC()
#创建位图对象准备保存图片
saveBitMap = win32ui.CreateBitmap()
#为bitmap开辟存储空间
saveBitMap.CreateCompatibleBitmap(mfcDC,width,height)
#将截图保存到saveBitMap中
saveDC.SelectObject(saveBitMap)
#保存bitmap到内存设备描述表
saveDC.BitBlt((0,0), (width,height), mfcDC, (0, 0), win32con.SRCCOPY)

#如果要截图到打印设备：
###最后一个int参数：0-保存整个窗口，1-只保存客户区。如果PrintWindow成功函数返回值为1
#result = windll.user32.PrintWindow(hWnd,saveDC.GetSafeHdc(),0)
#print(result) #PrintWindow成功则输出1

#保存图像
##方法一：windows api保存
###保存bitmap到文件
saveBitMap.SaveBitmapFile(saveDC,"img_Winapi.bmp")

##方法二(第一部分)：PIL保存
###获取位图信息
bmpinfo = saveBitMap.GetInfo()
bmpstr = saveBitMap.GetBitmapBits(True)
###生成图像
im_PIL = Image.frombuffer('RGB',(bmpinfo['bmWidth'],bmpinfo['bmHeight']),bmpstr,'raw','BGRX',0,1)
##方法二（后续转第二部分）

##方法三（第一部分）：opencv+numpy保存
###获取位图信息
signedIntsArray = saveBitMap.GetBitmapBits(True)
##方法三（后续转第二部分）

#内存释放
win32gui.DeleteObject(saveBitMap.GetHandle())
saveDC.DeleteDC()
mfcDC.DeleteDC()
win32gui.ReleaseDC(hWnd,hWndDC)

##方法二（第二部分）：PIL保存
###PrintWindow成功,保存到文件,显示到屏幕
im_PIL.save("im_PIL.png") #保存
im_PIL.show() #显示

##方法三（第二部分）：opencv+numpy保存
###PrintWindow成功，保存到文件，显示到屏幕
im_opencv = numpy.frombuffer(signedIntsArray, dtype = 'uint8')
im_opencv.shape = (height, width, 4)
cv2.cvtColor(im_opencv, cv2.COLOR_BGRA2RGB)
cv2.imwrite("im_opencv.jpg",im_opencv,[int(cv2.IMWRITE_JPEG_QUALITY), 100]) #保存
cv2.namedWindow('im_opencv') #命名窗口
cv2.imshow("im_opencv",im_opencv) #显示
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

桌面全屏截图实现

截取整个桌面时，首先通过GetDesktopWindow获取桌面窗口句柄。利用GetSystemMetrics函数分别获取虚拟屏幕的宽度、高度、左边界和上边界坐标，以适配多显示器环境。接着获取桌面设备上下文，创建兼容的设备描述表和内存位图对象。通过BitBlt函数将桌面图像数据复制到内存位图中。最后，调用SaveBitmapFile方法将截图保存为BMP格式文件，并执行DeleteDC和DeleteObject释放相关内存资源，确保系统资源不被占用。

# 截图整个桌面
import win32gui
import win32ui
import win32con
import win32api

# 获取桌面
hdesktop = win32gui.GetDesktopWindow()
# 分辨率适应
width = win32api.GetSystemMetrics(win32con.SM_CXVIRTUALSCREEN)
height = win32api.GetSystemMetrics(win32con.SM_CYVIRTUALSCREEN)
left = win32api.GetSystemMetrics(win32con.SM_XVIRTUALSCREEN)
top = win32api.GetSystemMetrics(win32con.SM_YVIRTUALSCREEN)
# 创建设备描述表
desktop_dc = win32gui.GetWindowDC(hdesktop)
img_dc = win32ui.CreateDCFromHandle(desktop_dc)
# 创建一个内存设备描述表
mem_dc = img_dc.CreateCompatibleDC()
# 创建位图对象
screenshot = win32ui.CreateBitmap()
screenshot.CreateCompatibleBitmap(img_dc, width, height)
mem_dc.SelectObject(screenshot)
# 截图至内存设备描述表
mem_dc.BitBlt((0, 0), (width, height), img_dc, (0, 0), win32con.SRCCOPY)
# 将截图保存到文件中
screenshot.SaveBitmapFile(mem_dc, 'screenshot.bmp')
# 内存释放
mem_dc.DeleteDC()
win32gui.DeleteObject(screenshot.GetHandle())

以上介绍了Python3利用Windows API对后台程序窗口及桌面进行截图并保存的具体实现方法。该方案涵盖了环境配置、窗口句柄获取、图像捕获及文件保存等关键步骤，可为相关开发需求提供参考。